生物監測在水環境污染監測中的應用

鄧 云

(昭通市環境監測站， 云南 昭通 657000)

1 引言

造成水污染的原因大多是由于生活污水的隨意傾倒、工業廢水的排放，水環境四周的工業廢物較多，生活垃圾任意堆放，附近農田過度使用除草劑、化肥、農藥污染了水源，同時還存在著過度砍伐樹木造成的水土流失等情況。社會經濟在飛速發展中，人們的生活質量在不斷提高，與此同時對水資源的需求也日益增加。但是現在我國的能源生態不平均，很多地區還存在能源稀缺現象，還有一部地方僅有的資源也得不到運用，要考慮到天氣降水等因素對水系的影響，城市內的水流會涉及到諸多方面諸多領域，所以為整體水系的建設增加了難度，涉及到的區域廣泛，內容眾多，還要考慮到城市的綜合發展，社會與自然的和諧共處，要給居民提供足夠的生活用水，以及盡量達到水系統的廢水利用率最大化，使水環境能夠規范化可持續發展。

2 生物監測及特點

生物監測指的是根據水環境污染對于水生生物產生的影響來得知污染的程度，對水環境的治理保護提供可靠的依據。對于河道環境的治理需要用到物理、生物、生態等方法來減少水環境當中的一些有害物質，使其進行無害化處理，盡量恢復到原始的狀態，水環境污染程度的不同會使生物個體數量出現不同的變化，通過觀察生物群落的數量、性質等狀況進行水污染評估。生物監測的類型分為很多種，有生態學方法、毒理學方法、生理學方法等，通過對一些生物如豆芽、斑馬魚、水蚤等進行監測。在整個的生物監測過程中，不需要對設備進行反復保養和維修，也不需要連續進行取樣，與傳統的監測工作相比更加方便快速，并能夠在大范圍區域內進行多位置布點，不再受到區域的限制，節省了監測資金，并提高了工作效率。

傳統的生物監測方式受到地區范圍的局限性，并且對于污染較輕的水域監測不夠準確，在生物監測的過程中，通過水環境內食物鏈的形式對于污染源進行聚集并進行放大，進而實行全面綜合的監測。而傳統的監測對于多方面污染的監測不夠全面，生物監測對各類生物的每項變化都能夠進行全面科學的評價，并能夠識別生物對環境污染所帶來的變化，監測的結果更加準確。

3 水污染的生物監測方法

在生物監測的過程中，水環境力度生物對于污染的水環境能夠產生不同的反應，通過觀察水生物的變化對水污染的程度進行判斷。這種方法是最天然的，利用微生物和植物的生長繁殖來替換鎖在河流的污染物，生態修復技術具有一定的生態性，不會產生二次污染，所以在河道水環境的治理過程當中副作用小，已被廣泛地運用在了許多的環境治理過程中。通過微生物技術來治理河流污染，微生物缺乏時，通過生物可能可以改善水的質量，但是也會存在著一些風險，要綜合考慮所占用方法帶來的后續影響，因為每條河道都具有不同的特點，要針對河道的具體情況來培養相應的微生物，生物的進化對于各種生物的建立有較大的優點，通過水生植物的生長來吸收水中的營養物質，那么還能夠有效的緩解本身的污染物。通過水生植物來凈化水資源，要靠水生植物的根系，對于污染物的吸附降低污染物，將水生植物帶到了需要治理的領域，為生物依賴水生植物來創造出氧氣氧分子，并將污水中的污染物降低通過生物群落來進行水污染的改善。生物監測是利用水環境污染對于水生生物產生的影響來得知污染的程度，對水環境的治理保護提供可靠的依據，對水環境的治理與規劃起到了重要作用，常規的監測方法分為生物殘毒監測、生物測試、種類多樣性指數法3個方面，根據不同的監測方式檢驗水生物在水污染環境中的變化。

3.1 生物殘毒監測

也稱水生生物法，通過水生物體內的含污量進行相關水污染監測，因為在大片水域內很多生物都有很強的集合能力，所以利用傳統的理化監測不容易測出水環境內含量較少的重金屬和農藥，利用水生生物的方法能夠根據水生物的變化判斷水污染的程度。

3.2 生物測試

又稱毒性試驗，是為了觀察污染物中的特點和毒性，在監測的整個過程中，通過相關毒性的數據進行對生物的毒性評估計算，根據相關毒性數據檢驗水環境的污染程度，有較高的使用價值。

3.3 種類多樣性指數法

這種方法可以根據生物群落的結構和比例變化形成信息反饋，通過對數據的整理計算出生物個體的數量和群落的整體種類，依據所計算得出的數據來評判水污染的程度。

4 生物監測在水環境污染檢測中的具體應用

生物監測的應用就是指通過相應的實驗和方法，通過對水生物的研究和監測判斷水環境的污染情況，其特點是有較高的靈敏度、經濟實用、能夠準確進行結果判斷，為水環境的治理和保護提供了科學有效的依據，一般試驗方法分為5個方面：應用原生生物的生物檢測、應用藻類的生物監測、應用底棲動物的生物監測、應用兩棲動物的生物監測、應用魚類的生物監測。

4.1 應用原生生物的生物檢測

因為它們在水環境內原生生物的數量較多，并且總類多樣，有較廣的生活范圍，所以原生生物的群落和食物網有相應的聯系，原生生物對于藻類和細菌的吸收，能夠在體內進行轉換，對其他生物群落的分布造成了相應的影響，在原生生物在對食物的食用時還與藻類和細菌有著不同程度的刺激作用，對于水中能量的轉換與循環提供了加速，促進了有機物的分解。

4.2 應用藻類的生物監測

水環境中最初的生產者就是各種藻類，由于藻類對于營養鹽和重金屬的吸收程度不同，可以利用水中藻類中化學成分以及不同種類對于水環境和水污染進行判斷，藻類應該通過不同的耐受性，進行科學合理的選擇藻類，一旦在水環境中吸收了污染物，對藻類的生長和生理功能都會有所影響，使藻類體內的細胞減少，生長代謝發生變化，對于藻類的光合作用有不小影響，從而引起早內細胞發生變化，以及內部組織壞死，甚至出現死亡等嚴重結果。

4.3 應用底棲動物的生物監測

在對水環境污染進行生物監測時，最主要的就是底棲生物，因為底棲生物的分布較為廣泛，并且體型大，非常容易辨別，并且有行動力慢等特點，通過對于底棲動物的分類可以分為水生昆蟲、甲殼動物、軟體動物和淡水管毛類4種。我國在對水環境污染進行監測時，可以研究河蜆體內的汞含量，通過相關數據的計算，可以找到污染源的距離。

4.4 應用兩棲動物的生物監測

兩棲動物種類中最常見的就是蝌蚪和蛙類，因為兩棲動物的皮膚有較強的滲透能力，在水下可以靠皮膚呼吸，并且能夠在水環境和陸地兩種情況中生存，所以在對陸地環境和水環境的污染進行生物監測的過程中，可以將兩棲動物當作監測的對象。兩棲動物對于重金屬污染的生物監測中起到了重要作用，并且也可以針對農藥、殺蟲劑污染進行生物監測。

4.5 應用魚類的生物監測

生物監測中使用比較多的魚類，有鯽魚、劍尾魚、斑馬魚等，它們的生命力較強，并且分布范圍較廣，長期生活在濃度較低環境里的鯽魚肝臟抗氧化系統會有所影響，劍尾魚的監測應用是在最近幾年內掀起的，對于應用魚類的生物監測，還需要進行長期的發展。

群落監測是對于自然生態群落的結構、環境、功能進行整體收集，通過監測群落的變化來推斷環境中的變化，對于群落監測，可以根據環境中生物信息的不同反應，來判斷污染狀況水環境情況。利用生態綜合的治理方法，對于水體中的水生物植物進行慢慢恢復，治理之后形成相對完整的水系生物鏈，使得當地水生植物占到水體中的主導位置，慢慢恢復水資源自身的自凈能力以及對于污染物的免疫力，最終目標是形成自我完善的修復系統。可以根據水生生物的作用，并且能夠針對性的顯示有關保護措施效果，從而讓人們更加了解水環境的質量，隨著宏觀規劃，通過監測水體中生物群落的結構，來確定相應功能并進行設置，以達到對于水域功能合理規劃的目的。

5 結語

現代生物監測技術受到了越來越廣泛的關注，與傳統的監測技術不同，生物監測是根據水生物對于水體中污染物質的反應及變化進行觀察，從而測試水污染的程度。生物監測技術隨著人們的關注在各個領域也得到了廣泛應用，對于科學環境工程起到了諸多幫助，生物監測也是對于將來水環境污染治理、管理的重要技術。